硬化部件的组件及生产方法_2

文档序号:9692365阅读:来源:国知局
减重潜能成为可能。
【附图说明】
[0024]下面将基于示例性实施例以及附图对本发明进行说明,在附图中:
[0025]图1是示出了由三个部件组成的组件的第一示例性实施例的示意性透视图,
[0026]图2是以单独的视图示出了组件的部件的透视图,
[0027]图3示出了处于被装配在汽车中的状态的图1中的组件的示例性实施例,
[0028]图4示意性地示出了根据本发明的用于生产组件的方法的示例性实施例的方法步骤,以及
[0029]图5是示出了以汽车的B柱的形式呈现的组件的第二示例性实施例的侧视图。
【具体实施方式】
[0030]在图1中,在示意性透视图中示出了组件的示例性实施例,该组件包括闭口型材1、连接件2和开口型材3。至少一个部件(例如,闭口型材1)由能热处理的钢构成并可以通过热处理来硬化。在本情况中,部件1、2和3是B柱(B pi 11 ar)的一部分并均由能热处理的钢构成,例如,由硼合金钢(优选地为22MnB 5类型的钢)构成。预先通过例如拉伸、弯曲等冷成形处理或涉及活性介质的成形处理来生产部件1、2和3。除了使用整体的半成品之外,也可以想到使用多层金属复合材料(特别是各层中的至少一层由能热处理的钢构成)的半成品。[0031 ]连接件2具有与开口型材3接合的接缝5以及与闭口型材1接合的接缝4这两者,连接件2借助于接缝4和5使两个型材3和1彼此连接。
[0032]图2再次示出了连接件2,连接件2与型材1和型材3—样也通过冷成形处理来产生。
[0033]在图3中,图1中的组件被示意性地示出为处于其在汽车中的位置。车顶架6与形成为B柱的组件(包括部件1、2和3)—起表示节点结构7,该节点结构7将车顶架6连接至由部件
1、2和3组成的B柱。因为已经利用根据本发明的方法生产了图3所示的B柱,所以B柱优选地具有由位于附接至车顶架6的区域中的硬化微观结构构成的区域。B柱的在图3中所示的区域可以例如均由硬化微观结构构成。基于根据本发明的生产方法,焊缝4和5特别相似地具有位于焊接区域中的硬化微观结构,使得可以提供具有最大强度的节点结构。
[0034]图4示意性地示出了本方法的示例性实施例的方法步骤A’、A、B、C和D以及通过以B柱的形式作为实例给出的组件的相关的透视图。首先,在方法步骤A中,利用焊接方法使由闭口型材1、连接件2和开口型材3组成的组件热接合以形成单一组件。也可以想到使用热钎焊方法。在方法步骤B中,随后对由此产生的组件进行加热处理,其中,在本实例中,将组件完全加热至相应材料的Ac3温度点以上的温度。结果,组件的微观结构被完全地转变成奥氏体。在组件被放置在硬化用模具8中之后,根据方法步骤C,将组件热成形及快速冷却,使得在方法步骤D中,生产完全硬化的组件,组件的焊缝4和5同样具有硬化微观结构。
[0035]在仅示意性地表示的硬化用模具8中,跨越多个部件的焊道2a和凹槽la例如被引入到闭口型材1中并被加压硬化(press-hardened)。在硬化用模具8中,可以通过快速冷却(例如,对锰硼钢而言,以超过27K/s的冷却速度进行快速冷却)将同样在相应材料的Ac3温度以上具有奥氏体微观结构的接缝转变成硬化微观结构。在方法步骤c中,在硬化用模具8中优选附加地进行组件的校准,使得在方法步骤D中可以提供具有硬化接缝的高强度组件。以上示意性地示出了方法步骤A’,在组装部件1、2和3之前,部件1、2和3可以通过冷成形处理转变至如下程度:部件1、2和3可以彼此接合,几乎生产出完成组件的最后形式。不言而喻,也可以想到用于提供部件1、2和3的其他成形方法。
[0036]在图5中,示出了根据本发明的组件的进一步的示例性实施例,该组件同样形成为B柱。图5中的B柱9由部件14、15和16组成,这些部件14、15和16借助于焊缝17和18彼此连接。根据本发明的教导,随后将以这样的方式生产的组件加热至部件的材料的Ac3温度以上的温度。然后,在硬化用模具中,借助于不同的温度控制的区域,使硬化微观结构比例可以适合于现有应用。因此,例如,独立于各个焊缝17和18的位置,组件的在图5中所示的示例性实施例示出了沿纵向观看到的跨越多个部件的区域10、11、12和13,这些区域10、11、12和13在一定程度上具有不同比例的硬化微观结构。因此,区域10和12设置有尽可能高比例的硬化微观结构,使得在发生侧向碰撞的情况下,这些区域10和12基于它们极高的强度将尽可能保护汽车的乘客。B柱基座13通常形成为更易延展,这可以通过增加该区域中的模具温度来实现。较低冷却速度具有如下的作用:虽然加热至Ac3温度,但不会形成或仅较少形成硬化微观结构。布置在硬化区域10和12之间的区域11同样设置有柔软或易延展的微观结构,这可以同样通过特别地设定模具温度来实现。该区域用于如下目的:在发生事故的情况下,能够更容易地使救援小组分开B柱。如果B柱9的区域11形成为适当地小,则对B柱9的整体强度产生很小的作用。
[0037]利用根据本发明的方法,可以生产由高强度材料构成的至少更复杂的组件,而且还在接合部处提供不低的强度值。
【主权项】
1.一种生产包括至少两个接合的金属部件的组件的方法,至少一个所述部件由能热处理的钢构成,使用热接合方法将所述部件彼此接合以形成组件,所述方法的特征在于,在接合之后将所述组件的局部区域硬化,使得所述组件的至少一个接合的连接部具有至少局部硬化的微观结构。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述组件的所述部件利用至少一个冷成形处理产生。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在硬化之前,将所述组件的至少局部区域加热至所述组件的一个部件或所述组件的所有部件的要被硬化的所述能热处理的钢的AC1温度点以上的温度,并以限定的冷却速度进行冷却,从而产生至少局部硬化的微观结构。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,在硬化期间,在所述组件的局部区域中产生与所发生的负载相适应且选择性地在不同区域之间变化的硬化微观结构比例。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,所述硬化在温度受控的硬化用模具中进行,使得借助于在不同区域之间变化的模具温度来实现所述组件的在不同区域之间变化的冷却速度。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,在硬化期间,在所述硬化用模具中将所述组件热成形和/或校准。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于,通过将至少一个型材热接合至另一个部件来生产所述组件。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于,生产至少两个型材的节点结构作为所述组件,并且至少局部地硬化所述型材的所述节点结构。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其特征在于,所述组件是汽车的A柱、B柱或C柱,并且利用所述硬化步骤将具有变化强度的区域引入到所述柱中。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其特征在于,在所述组件中,在具有硬化微观结构的两个区域之间产生具有柔软、易延展的微观结构的区域。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法,其特征在于,生产汽车的框架结构中的节点结构作为所述组件。12.—种包括至少两个接合的金属部件(1,2,3,14,15,16)的组件(9),至少一个所述部件(1,2,3,14,15,16)由能热处理的钢构成,并且所述部件(1,2,3,14,15,16)使用热接合方法而彼此接合以形成组件,特别是利用根据权利要求1至11中任一项所述的方法形成所述组件,其特征在于,在所述接合之后所述组件(9)的至少局部区域被硬化,并且至少一个接合的连接部(4,5,17,18)具有至少局部硬化的微观结构。13.根据权利要求12所述的组件,其特征在于,所述组件的至少一个所述部件(1,2,3,14,15,16)包括具有与所发生的负载相适应的硬化微观结构比例的区域。14.根据权利要求12或13所述的组件,其特征在于,所述组件包括至少一个型材(1,3,14,15)或至少两个型材的节点结构(7)。15.根据权利要求12至14中任一项所述的组件,其特征在于,所述组件(9)具有另一个区域(11),所述另一个区域(11)具有位于两个硬化区域(10,12)之间的柔软、易延展的微观结构。16.根据权利要求12至15中任一项所述的组件,其特征在于,所述组件(9)是汽车的A柱、B柱或C柱并包括具有变化强度的区域。17.根据权利要求12至16中任一项所述的组件,其特征在于,所述组件(9)具有位于汽车的框架结构(6)中的至少一个节点结构(7)。
【专利摘要】本发明涉及一种生产包括至少两个接合的金属部件的组件的方法,至少一个部件由能热处理的钢构成,其中,通过使用热接合方法使部件彼此接合以形成组件。本发明还涉及一种包括至少两个接合的金属部件的组件,至少一个部件由能热处理的钢构成,并且部件使用热接合方法而彼此接合以形成组件。通过在接合之后使组件的局部区域硬化使得组件的至少一个接合的连接部具有至少局部硬化的微观结构,来实现如下目的:提供一种生产包括至少两个接合的金属部件的组件的方法,尽管在组件的单独部件之间存在连接点,也可以利用该方法将相应的组件特别地设定成均一的高强度。
【IPC分类】C21D1/673, B21D22/20, C21D9/50, C21D1/42, B62D25/04
【公开号】CN105452093
【申请号】CN201480043466
【发明人】安德列亚斯·布赖登巴赫, 约尔格·戈施吕特, 米夏埃尔·布吕根布罗克, 拉尔夫·施特格迈尔, 勒内·汉佩
【申请人】蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2014年7月30日
【公告号】DE102013108265A1, US20160186280, WO2015014902A1, WO2015014902A9
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